Растущее количество легкие композитные материалы и переносит свой путь. Биоматериал пользуется большим спросом, особенно в таких секторах, как автомобилестроение, судостроение и авиастроение. Если вы затем рассмотрите (в равной степени) растущую потребность в разработке новых методов ранней диагностики повреждений этих (все еще малоизвестных) материалов, представьте, насколько важна разработка, о которой я говорю в этом посте.
С целью удовлетворения обеих потребностей ученые из Группа Комплекса Материалов ETH Zurich создали электронную представлен в исследовании легкий биоматериал, который использует изменение цвета, чтобы сигнализировать о внутренней деформации. Да, именно так: он меняет цвет, чтобы предупредить о поломке. Это полупрозрачный биоматериал, состоящий из нескольких слоев. Он очень легкий и прочный, но когда дела идут плохо, предупреждайте!
Как производится биоматериал, меняющий цвет, чтобы предупредить о нанесенном ущербе
Этот тип ламината состоит из чередующихся слоев пластикового полимера и искусственного перламутра. В свою очередь, искусственный перламутр смоделирован по биологической структуре раковины устрицы и состоит из бесчисленных стеклянных пластин, расположенных параллельно. Эти пластины уплотнены полимерной смолой, что делает слой чрезвычайно твердым и устойчивым к разрушению.
Над первым слоем биоматериала находится еще один, сделанный из полимера, к которому исследователи добавили индикаторную молекулу, синтезированную специально для поставленной задачи. Эта молекула-индикатор – ключ ко всему. Молекула активируется, как только полимер подвергается деформации, и это изменяет его флуоресценцию. Чем больше растягивается материал, тем сильнее активируются эти молекулы, увеличивая флуоресценцию.
Чем больше урона он получает, тем больше окрашивается
Мы использовали флуоресцентные молекулы, потому что вы можете очень хорошо измерить увеличение флуоресценции и не полагаться на субъективное восприятие.
Томмазо Магрини, ведущий автор исследования.
Флуоресценция биоматериала, как уже говорилось, выступает индикатором. Это позволяет исследователям выявлять перегруженные участки внутри композитного материала еще до возникновения трещин. Это может помочь обнаружить уязвимые места в конструкции и предотвратить катастрофу.
